Aardwarmte wordt gezien als een van de alternatieven voor het gebruik van fossiele brandstoffen om elektriciteit op te wekken
Afbeelding van Payal Mehta via Pixabay
Geothermische energie is een soort hernieuwbare energie die wordt verkregen uit warmte die uit het binnenste van de aarde komt. Het proces van het benutten van deze energie gebeurt via grote perforaties in de bodem, aangezien de warmte van onze planeet zich onder het aardoppervlak bevindt. Van Griekse oorsprong wordt het woord "geothermie" gevormd door de termen geo , wat aarde betekent, en therme , wat overeenkomt met temperatuur.
Deze energiebron kan direct worden gebruikt (zonder dat er energie in planten hoeft te worden geproduceerd, waarbij alleen de warmte wordt gebruikt die door de bodem wordt gegenereerd) of indirect (wanneer de warmte naar een industrie wordt gestuurd die deze omzet in elektrische energie). Aardwarmte kan worden gebruikt om water te verwarmen in woonwijken of zelfs in hele steden tijdens de winter. Het kan ook worden gebruikt voor de productie van warmte en voor gebruik in kachels of thermische apparaten in kassen, visgronden of recreatiegebieden.
In Brazilië wordt aardwarmte alleen in recreatiegebieden gebruikt. Twee steden die hun thermische bronnen gebruiken voor toerisme zijn Poços de Caldas (MG) en Caldas Novas (GO). Deze plaatsen hebben de opkomst van water verwarmd door het geothermische proces. Naast de hoge temperaturen bevatten deze wateren grote hoeveelheden mineralen die goed zijn voor de huid en voor het hele organisme, zoals kalium, selenium, calcium, zink, chloriden en magnesium.
Aardestructuur
De aarde is bedekt met de aardkorst, een dunne laag rotsen die boven de mantel wordt gevonden, een laag met een hoge diepte en in wezen samengesteld uit magma. Het resultaat van een fusieproces, dit materiaal is een mengsel van gesteenten in vloeibare of pastavorm, opgeloste gassen en kristallen.
Al deze interne warmte manifesteert zich in sommige delen van het oppervlak, meestal in vulkaanuitbarstingen, geologische scheuren of gebieden met interne verwarming, waardoor geisers van stoom en hete bronnen ontstaan.
Geothermische installaties
De geothermische centrales zetten de geothermische energie die wordt verkregen uit de warmte die uit het binnenste van de aarde komt, om in elektriciteit, die wordt geïmplanteerd in de buurt van de gebieden met een grote hoeveelheid stoom en warm water. Op deze manier leveren de geothermische reservoirs de nodige energie om de turbinegeneratoren van stroom te voorzien en elektriciteit te produceren. De eerste geothermische centrale werd in 1904 in Italië gebouwd.
Hoe wordt aardwarmte geproduceerd?
Geothermische installaties zijn verantwoordelijk voor het omzetten van de interne warmte van de aarde in elektrische energie. De eerste fase van dit proces is het opvangen van heet water of stoom in de aarde door middel van speciaal ontworpen buizen. Vervolgens wordt deze stoom naar de planten geleid, waar deze onder sterke druk vrijkomt. Bij het vrijkomen beweegt de stoom turbines die mechanisch draaien. Ten slotte drijven de turbines de generator aan die elektriciteit produceert.
In sommige systemen voor de productie van elektrische energie door de warmte van de aarde, wordt water in de verwarmde ondergrond geïnjecteerd, zodat het in warmte verandert en terugkeert in de vorm van stoom, die, net als in het vorige geval, de turbines aandrijft die de generator activeren. .
Geavanceerde boormethoden zijn in ontwikkeling, met als doel de exploitatie van deze elektrische bron te vergroten en de kosten als gevolg van het verlies van machines te verlagen. Als dit mogelijk is, zouden geothermische bronnen kunnen concurreren op de wereldwijde energiemarkten, die momenteel worden beheerst door het gebruik van fossiele brandstoffen.
Geothermische energie in Brazilië en wereldwijd
De drie landen met de grootste productie van aardwarmte ter wereld zijn de Verenigde Staten, de Filippijnen en Indonesië. Naast hen hebben andere landen gekozen voor de productie van aardwarmte, zoals China, Japan, Chili, Mexico, Frankrijk, Duitsland, Zwitserland, Hongarije en IJsland.
Momenteel gebruiken ongeveer 25 landen op de planeet geothermische energie, en in Brazilië is er geen groot potentieel om dit soort energie te exploiteren, aangezien het wordt onderzocht in overgangsgebieden tussen tektonische platen. Bovendien is er niet veel stimulans voor het gebruik ervan. Dit komt door het feit dat het land een robuuste energiematrix heeft die is vastgesteld op waterbases, naast het gebruik van andere energiebronnen zoals aardgas.
Voordelen van aardwarmte
De belangrijkste voordelen van aardwarmte zijn:
- Het werkt niet door brandstoffen te verbranden. Het is dus niet nodig om grondstoffen te importeren en aan te schaffen, waardoor de productiekosten dalen. Minder uitgeven aan geothermische energiecentrales dan aan olie- of kerncentrales, die hoge kosten hebben voor de aankoop van primaire producten;
- Het stoot geen vervuilende gassen uit. Dit betekent dat het niet bijdraagt aan de versterking van het broeikaseffect, in tegenstelling tot fossiele brandstoffen;
- Beschadig de bodem niet. Ondanks interne boringen verslijt aardwarmte de bodem niet, laat het grote gebieden niet onder water lopen of vervuilt het grondwater niet, zoals bij andere energiebronnen;
- Het is niet kwetsbaar voor het klimaat. Klimaatvariaties hebben geen invloed op de werking van geothermische centrales, in tegenstelling tot bijvoorbeeld zonne- of windenergie.
- Voordeel voor afgelegen gebieden. In gebieden waar er niet voldoende toegang is tot het elektriciteitsnetwerk, kunnen geothermische centrales voorzien in de behoeften van de bevolking, vooral in regio's die geschikt zijn voor hun installatie;
- Het heeft een flexibele productie. De productie van elektriciteit in deze centrales kan variëren naargelang de vraag, niet afhankelijk van onder meer waterreservoirs of beschikbaarheid van grondstoffen.
Nadelen van aardwarmte
De belangrijkste nadelen zijn:
- Mogelijk zinken van het terrein. Ondanks dat de geothermische energiecentrales de bodem niet verslijten, kunnen ze de interne delen van de korst slijten, wat kan leiden tot schudden aan het oppervlak. Daarom is het in sommige gevallen nodig om water of een andere component te injecteren om de interne samenstellingen te vullen;
- Geluidsoverlast en hoge lokale verwarming. Over het algemeen maken de geothermische centrales veel lawaai, een feit dat, naast de hoge lokale verwarming, de installatie dicht bij huizen en gemeenschappen onhaalbaar maakt;
- H2S (waterstofsulfide) emissie. Samen met waterdamp komt het vaak voor dat zwaveldioxide vrijkomt, dat de atmosfeer niet aantast, maar schadelijk is voor de menselijke gezondheid, bovendien zeer corrosief is en een onaangename geur heeft;
- Werkt op slechts enkele plaatsen. Zoals met de meeste energiebronnen, kan geothermie alleen worden gebruikt in gunstige gebieden, met een hoge interne verwarming en waar toegang tot thermische gebieden gemakkelijk en goedkoper is. Dit voorkomt het gebruik ervan op de meeste plaatsen;
- Mogelijke vervuiling van rivieren en meren. Thermische vloeistoffen kunnen minerale samenstellingen afgeven die, als ze niet goed worden vastgehouden, de waterlopen in gebieden dicht bij de planten kunnen beïnvloeden;
- Hoge investeringskosten. Hoewel het onderhoud van aardwarmtecentrales klein is, zijn de constructie en installatie ervan duur vanwege de technologie die in het proces wordt gebruikt, een factor die de komende jaren kan worden gewijzigd.
Ondanks dat het een hernieuwbare energiebron is die geen broeikasgassen uitstoot, heeft aardwarmte nog steeds aanzienlijke nadelen. Grootschalige blootstelling aan waterstofsulfide kan bijvoorbeeld allerlei gezondheidsschade veroorzaken.
Irritaties in de ogen, neus of keel zijn enkele van de eerste symptomen. Problemen kunnen ook het ademhalingssysteem aantasten en geheugenverlies, hoofdpijn en zelfs een verminderde motoriek veroorzaken. Bovendien zeggen experts dat symptomen zoals hartfalen, nierfalen, braken, jeuk en roodheid van de huid kunnen optreden, om nog maar te zwijgen van mogelijke onomkeerbare gevolgen, zoals psychische stoornissen.
